光伏逆变器成本控制已至极限

2015-5-18

一年一度的SNEC上海展，是国内光伏行业影响力最大的展会，得到从业人员的高度重视，从参展规模到参展次数，展会基本上能反映了国内光伏企业的经营状况，从2011年开始，我有幸连续5年参加展会，并从中了解到国内外光伏发展状况。2015年展会，我花了两天时间，参观展馆内逆变器公司的展位，收集技术资料，并同各个厂家的产品经理进行了技术交流，回公司又花了5天时间回忆思考研究资料，有一些心得体会和想法，写出来和大家分享，由于本人水平有限，境界不高，有不足之处欢迎各位批评指正。

由“最大”到“最小”，新产品似雨后春笋

全球最大单机3.2MW光伏逆变器，集散式光伏发电解决方案，直流输入1500V的光伏逆变器，60KW大功率组串式逆变器。这些新产品的出现，让EPC厂家设计方案时，提供了更多选择，可以根据实际情况，做出最合适的方案。

单机功率做得大，直接的好处是每瓦的成本低，占地面积小，安装成本低。但对技术要求很高，逆变器要有高可靠性，维修时间要短，万一设备出现故障，3.2MW的逆变器，1小时峰值能发3200度电，在度电补贴时代，每个投资者都是要重视风险的，笔者认为单机500KW在大型地面电站是最合适的选择，一方面是500KW逆变器应用最广，技术最成熟，另一方面，可以把停机不发电的风险控制在合理的范围内。

直流输入1500V的光伏逆变器，交流输出可以提高到540V，由于把电压提高了，在同样的功率下，电流就减少了，因此可以提高单机功率密度，提高单机效率，每瓦的成本也会降下来。但对系统其它设备的要求也比较高，耐压1500V的组件，光伏电缆，接头，直流开关，因此相当于整个系统来说，成本并没有下降，但风险却增加了，一是安全方面，1500V直流比1000V危险系统大了一倍以上，二是组件失效风险，串联的组件总功率是由最少的一块来决定的，对组件的一致性要求更高。

集散式光伏发电解决方案，融合了组串式光伏逆变器与集中式光伏逆变器各自优点，解决了逆变器单机大功率化与光伏组件并联MPPT失配损失之间的矛盾，同时解决了组串式逆变器系统投资成本高、轻载下电能质量差、后期运维复杂成本高等问题，并实现了光伏电站智能化运维。这个方案最早是Satcon提出来并开始实现的。笔者在2009年在中电长城工作，参与了Satcon公司集散式逆变器Solstice系列逆变器在深圳的转产工作。2010年应用于波多黎各63MW太阳能电站，在前期取得了巨大的成功，总发电量比用集中式逆变器要高5-12%，得到了业主的推崇，受此影响，Satcon公司对Solstice系列的逆变器建了大量库存。但到了2011年，经过近一年的运行，这个系列产品出现了故障，不得不全部更换，主要问题是MPPT升压汇流箱由于防水和散热问题，大面积损坏。系统直流母线也出现了问题，逆变器经常停机。这些库存机器占用了公司的资金，再加上2012年光伏逆变器价格大幅下降，造成Satcon公司最终破产清算。

60KW出现了单级变换大功率组串式逆变器，使组串式逆变器成本向集中式靠拢，给大型电站提供了多种选择。但这种逆变器重量较重，不好安装；不带隔离变压器，还要注意电能质量和谐波等问题，MPPT电压范围变窄，可能会影响系统总发电量。

各逆变器厂家挖潜，成本控制已至极限

集中式逆变器方面：大量采用国产器件、逆变器输出电压等级由270V提高315V、无取向硅钢片的电抗器、结构紧凑型的逆变器。单相组串式逆变器成本控制方面，有些厂家主要在以下几个方面做了改进：采用机壳和散热器一体化结构，减少逆变器的体积；提高逆变器满载输入电压，如5KW逆变器MPPT输入电压范围是100-500V，以前直流电压到150V逆变器就能满载工作，现在要电压到350V才能满载工作；三是减少逆变器输出功率，一般光伏系统效率都是90%以下，5KW的组件实际最大输出功率在4KW以下，有些厂家就把输出降下来。这些措施的采取，原材料成本大幅下降，让逆变器厂家在如此艰难的环境中有可能生存下来。

国内媒体：发布数据要严谨点

光伏行业宣传阵地竞争也日益激烈，北极星，Solarzoom，ofweek，世纪新能源网，PV365等专业网站，为博眼球各取奇招，其中发布企业排行榜是屡试不爽的一个招数。光伏行业是新兴行业，有很多从业人员经验不足，目前也没有官方发布权威数据。有一家行业机构颁发的“2015中国光伏电站行业20强排行榜”，在行业内引起了巨大的反响。在该奖项的数据统计中显示，前20强逆变器厂商总出货量20.12GW，这数字是国家能源局公布的我国光伏总安装量10.6GW的两倍，而光伏逆变器的海外出口，海关统计数据则在3GW左右。有煤体称为“被卖到火星上的逆变器”，“国内逆变器厂商集体造假”。笔者研究了逆变器出货数据，凭心而论，除了数据不是特别准确外，这个排名基本上反应了国内逆变器的出货现状，还是有肯定的一面。国内光伏杂志可以向德国Photon学习，数据严谨才值得信赖。

价格战：组串式持续半年 集中式基本见底

幸存的逆变器厂家是相似的，那就是以产品不断创新，带动产品质量提升和价格下降，出局逆变器厂家则有各的原因，产品质量不过关，产品价格太贵，回款不及时资金周转困难。笔者认为，组串式逆变器价格战可能还将持续半年时间，集中式逆变器的价格战已基本见底。再打下去意义不大，不仅逆变器厂家受不了，逆变器作为系统最关键的设备，电站业主也不放心用一个质次价底的产品。但逆变器公司竞争不会停下来，而且会更加激烈，2015年还会有更多的厂家出局，竞争方式转变为资金和质量，有两类公司将会很困难：一是产品单一，市场单一的公司，国内光伏资金回收慢，需要公司有极大的财力；二是产品质量不过关的公司，由于前段时间价格战，很多公司设计偷工减料，这种逆变器运行到一段时间就会出问题，国内逆变器付款周期很长，有些逆变器可能挨不到付款时间就出问题了。

逆变器下一个风口 支持能源互联网功能的逆变器

在展馆转了两天，并没有找到有突破性的产品，大部分产品还停留在价格竞争等低层次上，以碳化硅为功率器件的逆变器，支持能源互联网功能的逆变器不多，确实有点失望，我认为，未来的逆变器结合微电网，智能电网，能源互联网，逆变器作为系统最核心的器件，重要性好比CPU对于电脑一样，在系统中应该具有更大的话语权。

能源互联网光伏发电储能系统

（1）变垃圾电为精电：加入储能装置，改善光伏发电输出功率间歇性、不稳定性和不连续性，向电网提供稳定的电能。

（2）削峰填谷：尽量减少大功率负荷在峰电时段对电能的集中需求，以减少对电网的负荷压力，光伏储能系统可根据需要在负荷低谷时将光伏系统发出的电能储存起来，在负荷高峰时再释放这部分电能为负荷供电，提高电网的功率峰值输出能力和供电可靠性。

（3）电站检测和通信中心：逆变器配备检测和通信设备，随时检测和及时发现光伏系统出现故障，并报告后台处理，对于电站出现紧急状况，能及时关闭相关设备，避免更大的损失。

（4）能源互联网管理中心：主动参与调峰负荷，在大电网出现故障时，能组成一个微网系统，协调油机，蓄电池，光伏，风能等多种能源共同供电。

作者：刘继茂。

原题：光伏逆变器激烈转型却添“新堵” 需警惕“创新空心化”